今年4月,由中國機床工具工業(yè)協(xié)會主辦的被譽為世界四大國際機床展覽之一的第12屆中國國際機床展覽會(CIMT2011)在北京中國國際展覽中心(新館)隆重舉行。作為一名普通的機床設(shè)計人員,滿載著熱切與企盼,首先參加了由中國機床工具工業(yè)協(xié)會主辦的“以科技創(chuàng)新迎接后危機時代”高層國際論壇,聆聽了全球機床業(yè)界領(lǐng)軍人物和知名企業(yè)家圍繞后危機時代機床行業(yè)的科技創(chuàng)新所做的專題演講,而后更帶一份思索和求證心態(tài)穿梭于令人眼花繚亂、應(yīng)接不暇的展覽盛會。
一、臥式加工中心展品情況
根據(jù)中國機床工具工業(yè)協(xié)會公開資料,本屆展會有來自全球28個國家和地區(qū)的1400余家知名企業(yè)參展,其中境內(nèi)展商740多家,境外展商約650家,展覽面積達12萬平方米,為歷屆中國國際機床展覽會規(guī)模最大。
本屆展會,筆者重點關(guān)注的領(lǐng)域是臥式加工中心機床,因此,就筆者所見,略作分析如下。
附表1為臥式加工中心展品技術(shù)參數(shù)表,因篇幅所限,本表僅收錄國內(nèi)外生產(chǎn)臥式加工中心機床較有代表性的企業(yè)展品。
特別說明,因筆者水平有限,既無高瞻遠矚之司職,亦無宏圖大略之宏愿,故所述觀點難免狹隘、偏頗,只代表個人意見,或可作為茶余飯后之消遣爾。
1、國內(nèi)外臥式加工機床產(chǎn)品水平相當(dāng)
臥式加工中心作為一種重要的通用化機床設(shè)備,發(fā)展形成了以強力銑削和高速銑削為主要特點的兩大類型,通常,以強力銑削為特點的臥式加工中心,一般采用機械式主軸結(jié)構(gòu),設(shè)計上強調(diào)大扭矩、強力切削,機床整體結(jié)構(gòu)追求高剛性和較大的承重,這類機床的主軸最高轉(zhuǎn)速不高,約為6000rpm,快移速度不大,約為30 m/min。
以高速銑削為主要特點的的臥式加工中心,一般采用電主軸結(jié)構(gòu),設(shè)計上強調(diào)高轉(zhuǎn)速、高效率切削,機床整體結(jié)構(gòu)追求高的動態(tài)響應(yīng)特性和高的快移速度,這類機床的主軸最高轉(zhuǎn)速一般超過10000rpm,快移速度達到60 m/min。
因此,筆者認(rèn)為,對應(yīng)同類型同規(guī)格產(chǎn)品,代表其技術(shù)水平的一項重要技術(shù)指標(biāo)就是定位精度。從這個意義上說,無論是國內(nèi)外展出的產(chǎn)品還是商家宣傳樣本資料上的介紹,目前這類臥式加工中心的定位精度,對于以工作臺寬度為主參數(shù)的1000m規(guī)格的產(chǎn)品來說,較高水平應(yīng)該是0.01mm左右,由此結(jié)合附表1不難看出,臥式加工中心機床國內(nèi)外產(chǎn)品水平相當(dāng)。
2、臥式加工中心的技術(shù)發(fā)展趨勢
綠色、環(huán)保、安全、低碳、節(jié)約資源、減輕人的勞動、提高勞動生產(chǎn)率等是人類工業(yè)化進程追求的目標(biāo),應(yīng)用工業(yè)技術(shù)造福人類是工業(yè)化進程的目的。因此,對于臥式加工中心機床來說,技術(shù)的發(fā)展趨勢必然是圍繞上述目標(biāo)和目的展開。
1)交換工作臺臥式加工中心
為了消除工件安裝、拆卸等加工準(zhǔn)備時間,交換工作臺臥式加工中心機床快速發(fā)展,這類機床是在傳統(tǒng)意義上的臥式加工中心機床上集成交換裝置發(fā)展起來的,且大都采用了一些最新發(fā)展的新技術(shù)。
①智能化發(fā)展
其代表技術(shù)有語音編程、刀具自動測量和補償、激光測量、在線自動檢測、三維建模與自動編程、防干涉技術(shù)等,是把最新發(fā)展的計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)、激光技術(shù)等充分應(yīng)用的結(jié)果。
從展會調(diào)研情況看,在該技術(shù)領(lǐng)域,國外機床稍具優(yōu)勢,國內(nèi)產(chǎn)品剛剛起步,大多數(shù)產(chǎn)品不具有這類技術(shù)。
②節(jié)約能源、節(jié)約資源
在展會上,筆者就是否采用了節(jié)約能源、節(jié)約資源技術(shù)進行了走訪,對于國內(nèi)企業(yè),基本得到的回答都是采用了,但是,當(dāng)問到具體什么技術(shù)時,卻沒有一家企業(yè)能夠回答,然而,在日本Mazak展位,有關(guān)技術(shù)人員就講解了一些技術(shù)和措施,如LED照明、逆變器控制技術(shù)、適宜的銅線電纜、氣體和油液的節(jié)儉等。可見,在這些技術(shù)領(lǐng)域,國內(nèi)外企業(yè)間存在明顯的認(rèn)知差異。
2)面向用戶的產(chǎn)品變形和多軸數(shù)控以及完整的解決方案方向發(fā)展
根據(jù)用戶的加工需求,在臥式加工中心產(chǎn)品上集成或增加數(shù)控軸、轉(zhuǎn)臺、立臥轉(zhuǎn)換頭、擺動軸等形成變型產(chǎn)品或?qū)C,甚至復(fù)合磨削、車削等功能形成復(fù)合加工中心,或者給用戶提供完整的解決方案如形成柔性制造線或獨立加工單元等是又一個技術(shù)發(fā)展趨勢。
在該領(lǐng)域,筆者認(rèn)為國內(nèi)外企業(yè)產(chǎn)品各有千秋,在此就不一一贅述。
二、所見所思
1、全球競爭激烈,細分市場加劇
中國機床市場,國內(nèi)外臥式加工中心機床產(chǎn)品水平相當(dāng),國內(nèi)外生產(chǎn)企業(yè)眾多,全球競爭激烈,面向需求的細分化市場競爭格局加劇,價格競爭在所難免,企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略面臨嚴(yán)峻考驗。
2、創(chuàng)新——爭奪控制權(quán)
經(jīng)過多年發(fā)展,就臥式加工中心產(chǎn)品而言,我國機床工業(yè)企業(yè)長足發(fā)展,技術(shù)、產(chǎn)能發(fā)展很快,產(chǎn)品總體水平已接近或達到國際先進水平,可以說,全球工業(yè)企業(yè)水平相當(dāng),站在同一起跑線上,因此,筆者認(rèn)為,創(chuàng)新將是未來控制權(quán)之爭的焦點,誰創(chuàng)新,誰將脫穎而出。
3、調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),創(chuàng)新發(fā)展——中國機床企業(yè)的必由之路
“十二五規(guī)劃”綱要指出,機床工業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè),是國防軍工發(fā)展的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè),是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的載體,是國家培育的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一,是國家競爭力的重要標(biāo)志之一。可見,創(chuàng)新——中國機床企業(yè)的必由之路,誰創(chuàng)新,誰將脫穎而出。
附表1 產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)表
企業(yè)名稱 | Mazak | DMG | 海天精工 | 沈陽機床 |
產(chǎn)品型號 | 8800-II | DMC 160 H dB | HTM-80H | THM46100 |
工作臺尺寸mm | 800×800 | 1250×1000 | 800×800 | 1000×1000 |
X軸行程mm | 1400 | 1600 | 1270 | 1600 |
Y軸行程mm | 1200 | 1100 | 1020 | 1200 |
Z軸行程mm | 1325 | 1250 | 920 | 1200 |
主軸電機功率kw | 44.4 | 52/42 | AC22/18.5 | 30 |
主軸最高轉(zhuǎn)速rpm | 10000 | 12000 | 4500 | 5000 |
主軸錐孔 | No.50 | BT40 | No.50 | ISO50 |
刀庫 | 60/鏈?zhǔn)?/span> | 60/鏈?zhǔn)?/span> | 60/鏈?zhǔn)?/span> | 60/鏈?zhǔn)?/span> |
換刀時間(刀對刀)S | 5.0 | 1.6 | 5.0 | 7 |
快移速度X/Y/Z(m/min) | 60 | 25 | 18 | 36 |
進給速度X/Y/Z(m/min) | 1~60 | 20 | 1~5 | 1~5 |
定位精度(X/Y/Z)mm | 0.011 | ±0.005 | 0.004 | |
工作臺交換時間(秒) | 16 | 45 | ||
機床重量kg | 30000 | 40000 | 22000 | |
數(shù)控系統(tǒng) | MAZATROLCNC | Siemens840D | FANUC 0i | FANUC 31i |
售價 | 5000萬日元 | 90萬歐元 | 230萬元 | 800萬元 |
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